Chilodonella uncinata - Chilodonella uncinata

Chilodonella uncinata
Chilodonella uncinata.jpg
Научная классификация
Домен:
Эукариоты
(без рейтинга):
Альвеолаты
Тип:
Цилиофора
Учебный класс:
Филлофарингея
Заказ:
Cyrtophorida
Семья:
Chilodonellidae
Род:
Хилодонелла
Разновидность:
C. uncinata
Биномиальное имя
Chilodonella uncinata
(Эренберг, 1838)[1]
Синонимы
  • Хилодонелла
  • Chilodonella algivora
  • Chilodonella rigida

Chilodonella uncinata это одноклеточный организм инфузория класс альвеолы. Как инфузория, C. uncinata имеет реснички покрывая его тело и двойную ядерную структуру, микронуклеус и макронуклеус.[2][3][4][5] В отличие от некоторых других инфузорий, C. uncinata содержит миллионы минихромосомы (соматические хромосомы ) в его макронуклеусе, в то время как его микроядро, по оценкам, содержит 3 хромосомы. Childonella uncinata является возбудителем Хилодонеллоза, заболевание, поражающее жабры и кожу пресноводных рыб, и может действовать как факультативный паразит личинок комаров.

Среда обитания

Chilodonella uncinata имеет космополитическое распространение. Предполагается, что он действует как факультативный эндопаразит личинок Culex, Aedes, и Анофелес личинка комара. Он обитает в прудах с пресной водой, озерах, ручьях и ручьях, где питается бактериями и другими микробами.

Микроскопическое исследование цитологических образцов показало, что личинки комаров, содержащие подкожные инцисты. C. uncinata смертность личинок комаров составляла 25–100%, но исследования жизнеспособности не проводились.[6]

Биология и морфология

Chilodonella uncinata имеет широкий тигмотатическая зона который составляет две трети длины тела и имеет ярко выраженный передний клюв, направленный влево.[7] Его можно поддерживать в лабораторных условиях в среде злаков пшеницы, инокулированной Клебсиелла зр. Оптимальный рост происходит при температуре от 25 до 30 ° C. C. uncinata способен спороношение и может противостоять средам с ограниченными ресурсами в течение определенного периода времени.

Структура генома

Все инфузории есть два ядра, но они различаются по своей структуре соматического ядра. Все инфузории Кроме Кариореликтея имеют делящийся макронуклеус.[8] C. uncinata также имеет делящийся макронуклеус, но он изменяет свой макроядерный геном по сравнению с материнским микроядерным геномом, производя макроядерные хромосомы, содержащие одну или две открытая рамка чтения (ORF). Средний размер этих макроядерных хромосом составляет 4 кбит / с.[4] Макроядерные хромосомы также амплифицируются для получения большого числа копий между хромосомами. Например, хромосома A может иметь 500 копий, в то время как хромосома B имеет только 5 копий в макронуклеусе. В результате в макроядерном геноме остаются миллионы отдельных хромосом, каждая из которых содержит теломер заканчивается только одна ORF и небольшая область для связывания фактора транскрипции для инициации транскрипции.

Внутренне устраненные последовательности

Внутренне устраненные последовательности (IES) - это некодирующие области зародышевый путь геном найден в Инфузории. Они определяются как участки ДНК, удаленные из диплоидного микроядерного генома, во время которых копия микроядерного генома преобразуется в макроядерный геном, даже если возникают ошибки, в которых последовательность IES не может быть удалена.[2] Мотивы между видами инфузорий мало сохраняются; тем не мение, C. uncinata, как и другие виды инфузорий, обнаруживают консервативный мотив последовательности IES внутри вида.[9] Неизвестно, выполняют ли последовательности IES функцию в геноме, но в инфузории. Парамеций, последовательность IES используется для определения типа спаривания особи. Когда конкретная последовательность IES не удаляется из развивающегося соматического ядра, то это тип спаривания типа О. Однако, если этот IES удаляется из развивающегося макронуклеуса, это тип спаривания типа E. Парамеций может спариваться только с особью противоположного типа.

В отличие от Тетрахимена или же Парамеций, было замечено, что C. uncinata имеет большее количество последовательностей IES в одном гене, кодирующем белок, чем у других инфузорий. Также существуют популяции C. uncinata которые содержат последовательность IES, не несущую в других популяциях.

Размножение и деление

Chilodonella uncinata имеет сексуальное сопряжение для рекомбинация, а репликация клетки происходит путем бесполого деления [4]

Сексуальное сопряжение

Пол и размножение у инфузорий раздельны.[10] C. uncinata способен к спариванию с другими C. uncinata ячейки, которые имеют одинаковые тип вязки. После тип вязки комплементарно, ядро ​​зародышевой линии подвергается мейозу с образованием зиготических ядер. Каждая конъюгированная клетка переносит одно зиготическое ядро ​​в другую клетку, где зиготические ядра сливаются. Диплоидное ядро ​​зародышевой линии подвергается митозу, в результате которого образуется дублированное ядро ​​зародышевой линии. На этом этапе соматическое ядро ​​разрушается.

Дублированное ядро ​​зародышевой линии затем развивается в новое соматическое ядро. Геномная структура соматического ядра создается путем фрагментации хромосом с использованием одногенных хромосом и амплификации этих соматических хромосом. Неизвестно, что определяет число копий каждой хромосомы или наследуются ли числа копий соматических хромосом между половыми конъюгациями.

Бесполое размножение

C. uncinata проходит через бесполое размножение для деления и дупликации клеток, называемых амитоз. В качестве C. uncinata имеет два ядра, он проходит через два разных стиля деления ядер. Ядро зародышевой линии проходит через митоз во время бесполого деления, когда соматическое ядро ​​подвергается амитоз. Амитоз - это случайный процесс, при котором в отличие от митоза не происходит образования веретена для разделения хромосом во время деления ядра. Вместо этого хромосомы в соматическом ядре дублируются, и ядро ​​проходит бинарное деление. Точный механизм неизвестен, но считается, что соматические хромосомы, расположенные на одной стороне делящегося соматического ядра, распределяются по одной дочерней клетке, а соматические хромосомы с другой стороны ядра распределяются по другой дочерней клетке.

Этот амитотический процесс приводит к тому, что две дочерние клетки потенциально имеют идентичное ядро ​​зародышевой линии, но разные соматические ядра в отношении числа копий хромосом. Поскольку соматическое ядро ​​является ядром, которое является транскрипционно активным, эта мутация числа соматических копий, полученная в результате амитотического процесса, может иметь последствия для приспособленности для отдельной клетки.

Использование в геномных исследованиях

Childonella uncinata легко культивируется в лаборатории, имеет быстрое время генерации и имеет сложную геномную структуру, которая позволяет C. uncinata быть модельный организм за геномная архитектура, геномные сети, и эволюция генома исследование.[11] Конкретно, C. uncinata наряду с другими тесно связанными Инфузории был использован для определения эволюции дублирования альфа-тубулин ген. Было обнаружено, что C. uncinata содержит два паралога альфа-тубулин где разница между паралоги сильно сконцентрирован в трех небольших участках гена.[12]

Рекомендации

  1. ^ Алан Уоррен (2010). "Chilodonella uncinata (Эренберг, 1838 г.) ". Черви. Всемирный регистр морских видов. Получено 20 января, 2012.
  2. ^ а б Zufall, Rebecca A .; Кац, Лаура А. (2007). «Микроядерные и макроядерные формы генов? -Тубулина в ресничках Chilodonella uncinata раскрывают понимание процессов обработки генома и эволюции белков». Журнал эукариотической микробиологии. 54 (3): 275–82. Дои:10.1111 / j.1550-7408.2007.00267.x. PMID  17552983.
  3. ^ McGrath, C.L .; Zufall, R.A .; Кац, Л. А. (2006). «Эволюция генома инфузорий». В Каце, Лаура А .; Бхаттачарья, Дебашиш (ред.). Геномика и эволюция микробных эукариот. Издательство Оксфордского университета. С. 64–77. ISBN  978-0-19-922905-5.
  4. ^ а б c Прескотт, DM (1994). «ДНК мерцательных простейших». Микробиологические обзоры. 58 (2): 233–67. Дои:10.1128 / MMBR.58.2.233-267.1994. ЧВК  372963. PMID  8078435.
  5. ^ Яо, Мэн-Чао; Дахаркур, Сандра; Чалкер, Дуглас Л. (2002). «Полногеномные перестройки ДНК в инфузориях». В Крейге, Нэнси Л. (ред.). Мобильная ДНК II. С. 730–758. ISBN  978-1-55581-209-6.
  6. ^ Бина Пани Дас (2003). «Chilodonella uncinata - простейшее, патогенное для личинок комаров» (PDF). Текущая наука. 85 (4): 483–489. Получено 17 февраля 2011.
  7. ^ Линн, Денис Х. (2008). Ресничные простейшие: характеристика, классификация и руководство по литературе. Берлин: Springer. п. 183. ISBN  978-1-4020-8238-2.
  8. ^ Кац, Л.А. (2001). «Эволюция ядерного дуализма у инфузорий: повторный анализ в свете последних молекулярных данных». Международный журнал систематической и эволюционной микробиологии. 51 (Pt 4): 1587–92. Дои:10.1099/00207713-51-4-1587. PMID  11491362.
  9. ^ Chalker, Douglas L .; Ла Терца, Антониетта; Уилсон, Эллисон; Kroenke, Christopher D .; Яо, Мэн-Чао (1999). «Фланкирующие регуляторные последовательности элемента делеции Tetrahymena R определяют границы реаранжировки ДНК». Молекулярная и клеточная биология. 19 (8): 5631–41. Дои:10.1128 / mcb.19.8.5631. ЧВК  84415. PMID  10409752.
  10. ^ Т. Робинсон и Л. А. Кац (2007). «Неменделирующее наследование паралогов 2 генов цитоскелета в инфузории. Chilodonella uncinata". Молекулярная биология и эволюция. 24 (11): 2495–2503. Дои:10,1093 / молбев / мсм203. PMID  17890762.
  11. ^ Весна, КС; Pham, S; Зуфалл, РА (2013). «Вариация и контроль числа копий хромосом у ресничек Chilodonella uncinata». PLOS ONE. 8 (2): e56413. Bibcode:2013PLoSO ... 856413S. Дои:10.1371 / journal.pone.0056413. ЧВК  3577910. PMID  23437129.
  12. ^ Израиль, РЛ; Косаковский пруд, С.Л .; Muse, SV; Кац, Л.А. (2002). «Эволюция дублированных генов альфа-тубулина у инфузорий». Эволюция; Международный журнал органической эволюции. 56 (6): 1110–22. Дои:10.1554 / 0014-3820 (2002) 056 [1110: eodatg] 2.0.co; 2. PMID  12144013.

внешняя ссылка